Способ термической обработки холоднокатаной листовой стали Советский патент 1987 года по МПК C21D9/46 C21D8/04 

Изобретение относится к черной .металлургии, в частности к термической обработке холоднокатаной листовой стали повьшеннойпрочн ости, и может быть использовано при непрерывной термической обработке.

Цель изобретения - повышение пластичности и прочности металла и снижение отношения предела текучести к пределу прочности.

Пример. Испытания образцов стали марки 06Г2СЮ производства НЛМК про водится по пяти режимам.

Режимы обработки: I - по известному способу при температуре отжига , II-VIII - по предлагаемому способу.

Химический состав указанной стали

(06Г2СЮ)следукмций:

С0,07

Si0,5

Мп1 ,

. Р0,017

S0,016

Сг0,5

Ni 0,03

Си 0,05

А1 . 0,04

NJ 0,0065

Образцы вырезают из холоднокатаной полосы толщиной с/ 1 мм.

Режим и звестного способа: I - на- грев. до 850°С со скоростью 12 С/с;

11- вьщержка при 85О с t 15 с; III - охлаждение до .температуры окружакщей среды со скоростью 300 град/с; IV - нагрев до со скоростью 10 град/с; V - выдержка

.при 200 °С 90 с; VI - окончательное охлаждение до комнатной температуры со скоростью 7 град/с.

Режим предлагаемого способа: I - нагрев до 740°С со скоростью

12град/с; II - нагрев до со скоростью 3 град/с; III - охлаждение до со скоростью 3 град/с; IV - закалка в воде до температуры окружающей среды; V - нагрев до 200 С со скоростью 10 град/с; VI - вьщержка при f 90 с; VII - окончательное охлаждение до температуры окружающей среды 7 град/с.

Результаты механических испытаний при соответствующих предлагаемых параметрах режимов обработки по предлагаемому способу приведены в .таблице.

Таким образам, проверка режимов обработки по известному способу (1) и предлагаемерму (2,8) подтверждает, что предлагаемьй способ обработки позволяет получить сталь низколегированную повышенной прочности с лучшими показателя.ми пластичности по сравнению со сталью, полученной известным способом. Показатели критерия штампуемости режимов 2-8 (6,0- 6,5) выше, чем для режима I (4,0), что свидетельствует о большей пригодности стали для холодной штамповg ки деталей автомобиля.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Холоднокатаную сталь нагревают до температуры аустенизации сначалаQ со скоростью,.обеспечивающей быстрьй переход через критическую точку А. Этим создаются условия образования более мелкого ферритного зерна неравновесного состава и зарождения

5 большего числа центров образования аустенита.

При температуре, расположенной выше А , уменьшают скорости нагрева, что удлиняет время нахождения метал0 ла в период нагрева температуры отжига и способствует достаточно полному распределению легирующих элементов (марганец, кремний, ванадий, фосфор) между ферритом и аустенитом. После этого проводят замедленное охлаждение до температуры начала ускоренного охлаждения в воде, которая распо5

ложена выше температуры А

5

2

Замедленное охлаждение в двухфазной облас- 0 ти до температуры начала ускоренного охлаждения в воде создает условия для образования феррита более равновесного состава, которьй в результате обработки не будет иметь склонности g к старению, что, в свою очередь, способствует повышению пластичности стали.

Ускоренное охлаждение в воде проводят от температуры выше критической „ точки А .21 позволяет сохранить к этому моменту частично превращенный аустенит. Поэтому после ускоренного охлаждения в воде образование мартенсита из сохранившихся участков аустенита обеспечивает прочность и сохранение высоких значений 6g, ,а наличие в ст.руктуре феррита, вьщели1эшегося из аустенита, позволяет снизить значения .предела текучести и получить

повьшенную пластичность, в результате чего снижается отношение предела текучести к пределу прочности.

Отпуск проводят с целью снятия напряжений, ликвидации остаточного аустбнита, сохранения высокой твердости и прочности мартенсита и частичного удаления примесей из твердого раствора путем образования вклю- чений карбидов и карбонитридов.

Металл, полученный описанным способом, будет обладать определенным Запасом прочности и повьшенной пластичностью, а также низким отношением предела текучести к пределу прочности.

Изменение скорости нагрева проводят при 730-750°С. Снижение скорости нагрева до температуры ниже 730°С не обеспечивает образования достаточного количества центров аустенита выше способствует сохранению мелкого ферритного зерна и уменьшает возможности перераспределения приме- сей в процессе .образования аустенита

Замедпение скорости нагрева (мене 2 град/с) от температуры 730-750 С не спо.собствует дальнейшему увеличению эффективности нагрева в двухфаз- ной области, но удлиняет время обработки. Поэтому минимальная скорость нагрева в данном температурном интервале выбрана равной 2 град/с.

Скорость нагрева вьппе 4 град/с уменьшает время нахождения металла в двухфазной области во время образования аустенита и тормозит распределение легируюпщх элементов между ферритом и аустенитом.

Температурный интервал 750-770°С, от которого производят ускоренное

охлаждение в воде до температуры окружающей среды выбран на основании следуклцего.

Щ)и ускоренном охлаждении от-температуры ниже 750°С аустенита остается мало, в результате теряется прочность металла.

При температурах вьш1е 750 С не успевает произойти достаточный распад аустенита и образоваться такое количество феррита, которое может существенно повлиять на увеличение пластичности стали. .

Отпуск при низких температурах (150-250 С) производится с целью частичного перестраивания и снятия напряжений. Ниже затруднены процессы зарождения включений карбидной, карбонитридной фазы ввиду малой диффузионной подвижности атомов углерода, азота,

фи температурах вьше 250°С процесс перестаривания происходит в более полном объеме и сильно ослабляется эффект упрочнения в готовь1Х. изделяих при процессе сушки.

Формула изобретения

Способ термической обработки холоднокатаной листовой стали, включающий нагрев до температуры отжига в двухфазной области, охлаждение и от пуск, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения пластичности и прочности металла, нагрев ведут в две стадии, сначала до 730-750 С, затем со скоростью нагрева 2-4 С/с до температуры отжига, а озслаждение осуществляют сначала на воздухе до 750-770 С и затем в воде.

00

0-)

п

см

со

. «м

см

см

см

см

см

I

ь и

О)

to о и

Й1§

я S о

см

1Л

VO

со

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к термической обработке холоднокатаной листовой стали повышенной прочности, и может быть использовано при непре- рывной термической обработке. Цель - повышение пластичности и прочности металла. Листовую холоднокатаную низколегированную сталь нагревают до температуры 730-750 с со скоростью 5-30°С/с, затем - до температуры отжига в двухфазной области со скоростью 2-4°С/с, выдерживают при этой температуре и охлаждают сначала на воздухе до температуры 750-770 С, а затем - ускоренно в воде. 1 табл. с & (Л оо со о